מיצוי טרפנים על ידי אולטרסאונד

עובדות שכדאי לדעת

קריופילן

Caryophyllene או (−)-β-Caryophyllene, הוא ססקוויטרפן דו-גלגלי טבעי שניתן למצוא בשמנים אתריים רבים. עשבי התיבול הבאים ידועים כמקור טוב לקריופילן: קנאביסקנבוס (קנאביס סאטיבה), קימל שחור (Carum nigrum), ציפורן (Syzygium aromaticum), כשות (Humulus lupulus), בזיליקום (Ocimum spp.), אורגנו (Origanum vulgare)., פלפל שחור (Piper nigrum)לבנדר (Lavandula angustifolia), רוזמרין (Rosmarinus officinali, ושמן קופאיבה (Copaifera spp)., β-קריופילן הוא פיטוקנבינואיד בעל זיקה חזקה לקולטן קנבינואידים מסוג 2 (CB 2), אך לא קולטן קנבינואידים מסוג 1 (CB 1).

תחמוצת קריופילן

תחמוצת קריופילן (גם תחמוצת β-קריופילן) היא נגזרת חמצון של β-קריופילן והיא אבקה מוצקה גבישית לבנה עם נקודת התכה של כ-62 מעלות צלזיוס.
הוא מוערך בזכות השפעתו נוגדת הדלקת, ההרדמה המקומית ונוגדת החמצון. ראשית, מחקרים מצביעים על כך שקריופילן אוקסידנט עשוי להיות תרופה פוטנציאלית גם לטיפול בסרטן. תחמוצת קריופילן היא חלק מטבעת הציקלובוטאן, שכבר משמשת במחקר רפואי על מנת לסנתז את התרופה הכימותרפית הנפוצה קרבופלטין.
תחמוצת קריופילן, שבה האולפין של קריופילן הפך לאפוקסיד, הוא מרכיב מאושר לטעם מזון.
שניהם, β-caryophyllene ו-β-caryophyllene oxide מפגינים מסיסות נמוכה במים, מה שמעכב את ספיגתם לתא. כדי להשתמש אלה sesquiterpenes כמו תרופות מרפא או תוספי תזונה, encapsulation לתוך ליפוזומים להתגבר על המסיסות הירודה של ססקוויטרפנים אלה בנוזלים מימיים ולהבטיח זמינות ביולוגית ופעילות ביולוגית. לחץ כאן כדי ללמוד עוד על אנקפסולציה קולית של תרכובות ביו-אקטיביות!

תחמוצת קריופילן בקנאביס

בצמח הקנאביס סאטיבה, תחמוצת קריופילן נמצאת כסקוויטרפן, המורכב משלוש יחידות איזופרן. תחמוצת הקריופילן היא אחד הטרפנים הגדולים והנפוצים ביותר בצמח הקנאביס והיא אחראית על הארומה והריח הייחודיים של הקנאביס. מיצוי קולי מוחל בהצלחה כדי לייצר שמני קנבידיול ספקטרום מלאכך שניתן אפקט הפמליה של תרכובות הסעפת.,

קביטציה קולית למיצוי

כאשר גלי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה מוכנסים לתוך נוזל, מחזורי דחיסה והתרחבות (rarefaction) מתרחשים בנוזל. במהלך rarefaction חללים או מה שנקרא בועות cavitation נוצרים בנוזל. בועות קוויטציה אלה, שהן בועות ואקום זעירות, מתרחשות כאשר מופעל לחץ שלילי, כך שמתגברים על חוזק המתיחה המקומי של הנוזל. בועות הוואקום גדלות על פני מספר מחזורי דחיסה / רפרקציה עד שהן אינן יכולות לספוג יותר אנרגיה ובועת הקוויטציה עוברת קריסה מתפוצצת. תופעה זו ידועה בשם cavitation. על פי מחקרו של פרופ' סוסליק (1990), בבועות קוויטציה שוררים תנאים קיצוניים עם טמפרטורות של עד 5000 K, לחצים של 1000 אטמוספירה, קצב חימום-קירור מעל 1010 K/s וסילוני נוזלים במהירות של עד 280m/s, המופיעים ככוח גזירה גבוה מאוד ומערבולות באזור הקוויטציה. השילוב של גורמים אלה (לחץ, חום, גזירה ומערבולות) משמש להאצת העברת המסה בתהליך החילוץ. יתר על כן, תנאים מקומיים אלה משמשים גם בתהליכים קוליים, כגון הומוגניזציה, תחליב או פיזור.

מיצוי אולטראסוני מבוסס על קוויטציה אקוסטית וכוחות הגזירה ההידרודינמיים שלה

מיצוי קולי של טרפנים

העיקרון של מיצוי קולי מבוסס על שתי אפקטים, אשר מיוצרים כאשר גלי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה הם זוגות לתוך נוזל או slurry:
ראשית, הממס (המדיום הנוזלי שמסביב) נדחף לתוך מטריצת התא. בהתאם למשרעת ולחוזק של קוויטציה, דופן התא מחוררת או מופרעת על ידי לחץ הנוזל.
שנית, במהלך מחזור הררפקציה התוכן של התא (כלומר חומר תוך תאי) נשטף החוצה מהתא הפנימי. לאחר מיצוי קולי, תרכובות המטרה נמצאות בממס וניתן להפריד אותן מהממס (למשל על ידי אידוי הממס) כך שלבסוף מתקבלת תמצית טהורה.
הרכב חומר הגלם (כגון תכולת לחות, מידת השרייה / כרסום וגודל החלקיקים, והממס הנבחר הם גורמים חשובים מאוד על מנת לקבל תהליך מיצוי אולטראסוני יעיל ויעיל. גם הפרמטרים של התהליך העל-קולי חיוניים: יש לקבוע משרעת, לחץ, טמפרטורה וזמן סוניקציה ולייעל אותם לקבלת התוצאות הטובות ביותר.